Динамика уровня микроРНК, связанных с патологическим венозным ангиогенезом, при экспериментальном токсическом фиброзе печени крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. На текущий момент имеются сведения, демонстрирующие ключевое значение микроРНК в фиброгенезе печени, однако использование их в качестве мишеней для ранней диагностики, оценки и прогнозирования фиброза далеко от применения в клинической практике. Ключевую роль в генезе данного патологического процесса отводят ангиогенезу и капилляризации синусоидов, предполагая, что эти морфологические изменения определяют его патогенез и прогноз. Однако исследования в отношении роли микроРНК в патологическом ангиогенезе и капилляризации синусоидов немногочисленны.

Цель исследования — изучить динамику уровня микроРНК и мРНК молекулярных мишеней, ассоциированных с патологическим ангиогенезом на фоне токсического фиброза печени; оценить взаимосвязь выбранных молекулярно-генетических показателей с процессами перестройки внутрипечёночного сосудистого русла.

Методы. Фиброз и цирроз печени у крыс-самцов линии Wistar индуцировали свежеприготовленным раствором тиоацетамида в течение 17 нед. Уровень микроРНК-19а-3р, микроРНК-29b-3р, микроРНК-29b-1-5p, микроРНК-34b-5р, микроРНК-125b-5р, микроРНК-130a-5p, микроРНК-195-5р, микроРНК-449а-5р, микроРНК-449с-5р, микроРНК-466d, микроРНК-489-3р, микроРНК-495, микроРНК-664-3р, микроРНК-3085, микроРНК-3558-3р в печени определяли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.

Результаты. Установлено, что на протяжении всего эксперимента относительный уровень микроРНК варьировал в широком диапазоне значений (10–3–104 отн. ед.). В большинстве случаев он снижался в точке перехода фиброза в цирроз, при этом рост наблюдали только для микроРНК-29b-3p. Между уровнем микроРНК и количеством междольковых вен, междольковых артерий, синусоидов, площадью соединительной ткани установлены статистически значимые корреляционные связи (р <0,05).

Заключение. Совместный анализ морфологических и молекулярно-генетических показателей позволил предположить, что в рамках настоящей экспериментальной модели фиброза и цирроза печени перестройка внутрипечёночного сосудистого русла и прогрессирование фиброза связаны с динамикой уровня ряда исследованных нами микроРНК и мРНК Ang.

Об авторах

Елена Ивановна Лебедева

Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: lebedeva.ya-elenale2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1309-4248
SPIN-код: 4049-3213

канд. биол. наук, доцент

Белоруссия, Витебск

Андрей Сергеевич Бабенко

Белорусский государственный медицинский университет

Email: labmdbt@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5513-970X
SPIN-код: 9715-4070

канд. хим. наук, доцент

Белоруссия, Минск

Анатолий Тадеушевич Щастный

Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

Email: rectorvsmu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2796-4240
SPIN-код: 3289-6156

д-р мед. наук, профессор

Белоруссия, Витебск

Список литературы

  1. Dudley A.C., Griffioen A.W. Pathological angiogenesis: mechanisms and therapeutic strategies // Angiogenesis. 2023. Vol. 26, N 3. Р. 313–347. doi: 10.1007/s10456-023-09876-7
  2. Wang D., Zhao Y., Zhou Y., et al. Angiogenesis-an emerging role in organ fibrosis // Int J Mol Sci. 2023. Vol. 24, N 18. Р. 14123. doi: 10.3390/ijms241814123
  3. Iwakiri Y., Trebicka J. Portal hypertension in cirrhosis: pathophysiological mechanisms and therapy // JHEP Rep. 2021. Vol. 3, N 4. Р. 100316. doi: 10.1016/j.jhepr.2021.100316
  4. Lin Y., Dong M.Q., Liu Z.M., et al. A strategy of vascular-targeted therapy for liver fibrosis // Hepatology. 2022. Vol. 76, N 3. Р. 660–675. doi: 10.1002/hep.32299
  5. Chen W., Wu P., Yu F., et al. HIF-1α regulates bone homeostasis and angiogenesis, participating in the occurrence of bone metabolic diseases // Cells. 2022. Vol. 11, N 22. Р. 3552. doi: 10.3390/cells11223552
  6. Della Rocca Y., Fonticoli L., Rajan T.S., et al. Hypoxia: molecular pathophysiological mechanisms in human diseases // J Physiol Biochem. 2022. Vol. 78, N 4. Р. 739–752. doi: 10.1007/s13105-022-00912-6
  7. Ahmad A., Nawaz M.I. Molecular mechanism of VEGF and its role in pathological angiogenesis // J Cell Biochem. 2022. Vol. 123, N 12. Р. 1938–1965. doi: 10.1002/jcb.30344
  8. Wu X., Qian L., Zhao H., et al. CXCL12/CXCR4: an amazing challenge and opportunity in the fight against fibrosis // Ageing Res Rev. 2023. Vol. 83. Р. 101809. doi: 10.1016/j.arr.2022.101809
  9. Cambier S., Gouwy M., Proost P. The chemokines CXCL8 and CXCL12: molecular and functional properties, role in disease and efforts towards pharmacological intervention // Cell Mol Immunol. 2023. Vol. 20, N 3. Р. 217–251. doi: 10.1038/s41423-023-00974-6
  10. Ghalehbandi S., Yuzugulen J., Pranjol M.Z.I., Pourgholami M.H. The role of VEGF in cancer-induced angiogenesis and research progress of drugs targeting VEGF // Eur J Pharmacol. 2023. Vol. 949. Р. 175586. doi: 10.1016/j.ejphar.2023.175586
  11. Gao R., Tang H., Mao J. Programmed cell death in liver fibrosis // J Inflamm Res. 2023. Vol. 16. P. 3897–3910. doi: 10.2147/JIR.S427868
  12. Park H.J., Choi J., Kim H., et al. Cellular heterogeneity and plasticity during NAFLD progression // Front Mol Biosci. 2023. Vol. 10. P. 1221669. doi: 10.3389/fmolb.2023.1221669
  13. Pei, Q., Yi Q., Tang L. Liver fibrosis resolution: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities // Int J Mol Sci. 2023. Vol. 24, N 11. Р. Art. 9671. doi: 10.3390/ijms24119671
  14. Лебедева Е.И., Щастный А.Т., Бабенко А.С. клеточно-молекулярные механизмы токсического фиброза печени крыс в зависимости от стадий его развития // Современные технологии в медицине. 2023. Т. 15, № 4. С. 50–64. EDN: QNUJAC doi: 10.17691/stm2023.15.4.05
  15. Lebedeva E.I., Babenka A.S., Hastemir P. FN14 mRNA expression correlates with an increased number of veins during angiogenesis in the process of liver fibrosis // Int J Mol Cell Med. 2023. Vol. 11, N 4. Р. 274–284. doi: 10.22088/IJMCM.BUMS.11.4.274
  16. Kargutkar N., Hariharan P., Nadkarni A. Dynamic interplay of microRNA in diseases and therapeutic // Clin Genet. 2023. Vol. 103, N 3. Р. 268–276. doi: 10.1111/cge.14256
  17. Abdel Halim A.S., Rudayni H.A., Chaudhary A.A., Ali M.A.M. MicroRNAs: small molecules with big impacts in liver injury // J Cell Physiol. 2023. Vol. 238, N 1. Р. 32–69. doi: 10.1002/jcp.30908
  18. Chang Y., Han J.A., Kang S.M., et al. Clinical impact of serum exosomal microRNA in liver fibrosis // PLoS One. 2021. Vol. 16, N 9. Р. e0255672. doi: 10.1371/journal.pone.0255672
  19. Ho P.T.B., Clark I.M., Le L.T.T. MicroRNA-based diagnosis and therapy // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, N 13. Р. 7167. doi: 10.3390/ijms23137167
  20. Chen Y., Wang X. miRDB: an online database for prediction of functional microRNA targets // Nucleic Acids Res. 2020. Vol. 48, N D1. P. D127–D131. doi: 10.1093/nar/gkz757
  21. Androvic P., Valihrach L., Elling J., et al. Two-tailed RT-qPCR: a novel method for highly accurate miRNA quantification // Nucleic Acids Res. 2017. Vol. 45, N 15. Р. e144. doi: 10.1093/nar/gkx588
  22. Tadokoro T., Morishita A., Masaki T. Diagnosis and therapeutic management of liver fibrosis by microRNA // Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22, N 15. Р. 8139. doi: 10.3390/ijms22158139
  23. Latief U., Tung G.K., Per T.S., et al. Micro RNAs as emerging therapeutic targets in liver diseases // Curr Protein Pept Sci. 2022. Vol. 23, N 6. Р. 369–383. doi: 10.2174/1389203723666220721122240
  24. Pan Y., Wang J., He L., Zhang F. MicroRNA-34a promotes EMT and liver fibrosis in primary biliary cholangitis by regulating TGF-β 1/Smad pathway // J Immunol Res. 2021. Vol. 2021. Р. 6890423. doi: 10.1155/2021/6890423
  25. Zhou Q.Y., Yang H.M., Liu J.X., et al. MicroRNA-497 induced by Clonorchis sinensis enhances the TGF-β/Smad signaling pathway to promote hepatic fibrosis by targeting Smad7 // Parasit Vectors. 2021. Vol. 14, N 1. Р. 472. doi: 10.1186/s13071-021-04972-3
  26. Cuiqiong W., Chao X., Xinling F., Yinyan J. Schisandrin B suppresses liver fibrosis in rats by targeting miR-101-5p through the TGF-β signaling pathway // Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2020. Vol. 48, N 1. Р. 473–478. doi: 10.1080/21691401.2020.1717507
  27. Qiu J., Wu S., Wang P., et al. miR-488-5p mitigates hepatic stellate cell activation and hepatic fibrosis via suppressing TET3 expression // Hepatol Int. 2023. Vol. 17, N 2. Р. 463–475. doi: 10.1007/s12072-022-10404-w
  28. Ma Y., Yuan X., Han M., et al. miR-98-5p as a novel biomarker suppress liver fibrosis by targeting TGFβ receptor 1 // Hepatol Int. 2022. Vol. 16, N 3. Р. 614–626. doi: 10.1007/s12072-021-10277-5
  29. Yang X., Ma L., Wei R., et al. Twist1-induced miR-199a-3p promotes liver fibrosis by suppressing caveolin-2 and activating TGF-β pathway // Signal Transduct Target Ther. 2020. Vol. 5, N 1. Р. 75. doi: 10.1038/s41392-020-0169-z
  30. Lin Y.C., Wang F.S., Yang Y.L., et al. MicroRNA-29a mitigation of toll-like receptor 2 and 4 signaling and alleviation of obstructive jaundice-induced fibrosis in mice // Biochem Biophys Res Commun. 2018. Vol. 496, N 3. Р. 880–886. doi: 10.1016/j.bbrc.2018.01.132
  31. Liu L., Wang P., Wang Y.S., et al. MiR-130a-3p alleviates liver fibrosis by suppressing HSCs activation and skewing macrophage to Ly6Cl Phenotype // Front Immunol. 2022. Vol. 12. Р. 696069. doi: 10.3389/fimmu.2021.696069
  32. Tian S., Zhou X., Zhang M., et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes protect against liver fibrosis via delivering miR-148a to target KLF6/STAT3 pathway in macrophages // Stem Cell Res Ther. 2022. Vol. 13, N 1. Р. 330. doi: 10.1186/s13287-022-03010-y
  33. Wang H., Wang Z., Wang Y., et al. miRNA-130b-5p promotes hepatic stellate cell activation and the development of liver fibrosis by suppressing SIRT4 expression // J Cell Mol Med. 2021. Vol. 25, N 15. Р. 7381–7394. doi: 10.1111/jcmm.16766
  34. Liu Y., Wu X., Gao Y., et al. Aptamer-functionalized peptide H3CR5C as a novel nanovehicle for codelivery of fasudil and miRNA-195 targeting hepatocellular carcinoma // Int J Nanomedicine. 2016. Vol. 11. Р. 3891–3905. doi: 10.2147/IJN.S108128
  35. Li H. Angiogenesis in the progression from liver fibrosis to cirrhosis and hepatocelluar carcinoma // Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2021. Vol. 15, N 3. Р. 217–233. doi: 10.1080/17474124.2021.1842732
  36. Elpek G.Ö. Angiogenesis and liver fibrosis // World J Hepatol. 2015. Vol. 7, N 3. Р. 377–391. doi: 10.4254/wjh.v7.i3.377
  37. Ding Q., Tian X.G., Li Y., et al. Carvedilol may attenuate liver cirrhosis by inhibiting angiogenesis through the VEGF-Src-ERK signaling pathway // World J Gastroenterol. 2015. Vol. 21, N 32. Р. 9566–9576. doi: 10.3748/wjg.v21.i32.9566
  38. Osawa Y., Yoshio S., Aoki Y., et al. Blood angiopoietin-2 predicts liver angiogenesis and fibrosis in hepatitis C patients // BMC Gastroenterol. 2021. Vol. 21, N 1. Р. 55. doi: 10.1186/s12876-021-01633-8
  39. Nitzsche B., Rong W.W., Goede A., et al. Coalescent angiogenesis-evidence for a novel concept of vascular network maturation // Angiogenesis. 2022. Vol. 25, N 1. Р. 35–45. doi: 10.1007/s10456-021-09824-3
  40. Coll M., Ariño S., Martínez-Sánchez C., et al. Ductular reaction promotes intrahepatic angiogenesis through Slit2-Roundabout 1 signaling // Hepatology. 2022. Vol. 75, N 2. Р. 353–368. doi: 10.1002/hep.32140

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Таблица 1. Перечень микроРНК, включённых в исследование, гены-мишени микроРНК

Скачать (216KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Микрофотография гистологических препаратов печени крыс контрольной группы (а), через 3 (b), 5 (c), 7 (d), 9 (e), 11 (f), 13 (g), 15 (h, i), 17 (j) нед после начала эксперимента. Окраска по методу Маллори. Ув.: ×100 (g, h, j); ×200 (d, i); ×400 (a, b, c, e, f); a — центральная вена (стрелка); b — неполная фиброзная соединительнотканная септа (стрелка); c — фиброзные соединительнотканные септы (стрелки); d — перицеллюлярный фиброз (стрелки); e — ложная печёночная долька (овальная рамка); f — толстые фиброзные соединительнотканные септы (стрелки); g, h — ложные печёночные дольки разного диаметра и формы, выраженный патологический ангиогенез (стрелки); i — желчные протоки (стрелки), протоковая реакция (овальная рамка); j — выраженная деструкция паренхимы.

Скачать (11MB)
Метаданные
4. Рис. 2. Микрофотографии гистологических препаратов печени крыс контрольной группы (а), через 3 (b), 9 (c), 11 (d), 13 (g), 15 (e, h), 17 (f) нед после начала эксперимента. Иммуногистохимическое окрашивание на СК19, докраска гематоксилином Майера. Окраска по методу Маллори (h). Ув.: ×400 (a, c, e, g, h), ×200 (b, d, f); a–e — клетки СК19+ (стрелки), f — желчные протоки (стрелки), g — процесс формирования печёночной микродольки из клеток CК19+ (овальная рамка), h — новые печёночные микродольки (овальные рамки).

Скачать (4MB)
Метаданные
5. Рис. 3. Микрофотографии гистологических препаратов печени крыс контрольной группы (a), 3 (b), 5 (c), 11 (d), 13 (e), 17 (f) нед после начала эксперимента. Иммуногистохимическое окрашивание на CD31, докраска гематоксилином Майера. Ув.: ×400 (а, c, d, e), ×200 (b, f); а — клетки CD31+ в синусоидных капиллярах центральной зоны классической печёночной дольки (овальная рамка); b–f — клетки CD31+ в синусоидных капиллярах (стрелки) и в кровеносных сосудах портальных зон и фиброзных септ (звёздочки).

Скачать (3MB)
Метаданные
6. Рис. 4. Изменение площади клеток CD31+ на разных этапах исследования.

Скачать (230KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Изменение площади клеток СК19+ на разных этапах исследования.

Скачать (215KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Динамика относительного уровня микроРНК в процессе фиброгенеза с переходом в цирроз.

Скачать (673KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Изменения морфологических, иммуногистохимических и молекулярно-генетических показателей, вероятно связанных с процессами инициации и прогрессирования фиброза с переходом в цирроз.

Скачать (545KB)
Метаданные
10. Рис. 8. Корреляционные связи между уровнем микроРНК, количеством междольковых вен, междольковых артерий, синусоидов, площадью соединительной ткани и клетками CD31+, СК19+.

Скачать (746KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».